JPH0823630A - 消費電力管理システム - Google Patents

消費電力管理システム

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JPH0823630A
JPH0823630A JP17591294A JP17591294A JPH0823630A JP H0823630 A JPH0823630 A JP H0823630A JP 17591294 A JP17591294 A JP 17591294A JP 17591294 A JP17591294 A JP 17591294A JP H0823630 A JPH0823630 A JP H0823630A
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JP
Japan
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circuit
control unit
signal
load
power
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Application number
JP17591294A
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English (en)
Inventor
Fuminori Sato
文典 佐藤
Kazutoshi Mizuno
和敏 水野
Noriki Hirai
紀樹 平井
Minoru Otsuka
穣 大塚
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ATSUDEN KK
Original Assignee
ATSUDEN KK
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Publication date
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力の大口需要者に対して、その電力消費を
抑制するための、消費電力管理システムを提供する。 【構成】 商用電源回線9,10に流れる負荷電力を検
出する計器11と、その検出値を設定値と比較し、その
結果を変調して発信するメイン制御ユニット1と、その
信号を受信し、インバータユニット3に出力する負荷制
御ユニット2とからなり、複数個の負荷(モータ4)
を、あらかじめ設定した順序またはプログラムによっ
て、メイン制御ユニット1側から制御する。インバータ
により、電力供給事情に合わせた制御を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力の大口需要者に対
してその電力消費を抑制するための、消費電力管理シス
テムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電力消費に対する電力料金の支払い契約
は、1日の電力消費のもっとも多い時間帯のうちの一定
時間(デマンド時間)を基準にして決めることになって
いる。これは、電力は貯蔵できないことから、供給側で
ある電力会社から見れば、設備等を最大消費電力に合せ
ておく必要があり、また常にその電力供給ができるよう
に電力確保の義務があるからである。しかしながら消費
者側から見れば、1日のうちの短い時間である最大消費
電力を電力消費の基準にされるということは、他のこれ
より少ない消費電力に対しても必要以上の高額の料金の
支払いを強いられることになる不都合となる。
【0003】このように電力消費が大きいことは、需要
者、供給者双方にとって好ましいことではないので、特
に電力消費が多くなる夏季において、少しでも消費電力
を減らすような管理が行なわれる。この管理方法として
従来行なわれていたことは、電力供給回線にデマンド計
と呼ばれる計器を取付け、このデマンド計によって消費
される電力を監視するとともに、あらかじめ決めておい
た電力値に達したとき、あるいは達しそうになったとき
に警報器等を作動させるようにし、これによって負荷の
一部をオフにしてピークを避けるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようにデマンド計
によって電力消費量を管理すれば、わずかな時間のピー
クを避けることができるので、需要者、供給者双方にと
って非常に好ましいことになるが、これですべての問題
が解決されるものではない。すなわち、デマンド計を使
用して消費電力の管理を行なう場合、専用回線を設置し
て自動負荷制御を行なっているものもあるが、現状にお
いては警報器等が作動してから、作業者が人為的にスイ
ッチを切ることによって管理しているため、電力消費管
理に時間遅れが生ずることがある。また専用回線を使用
するためにこの設置工事が必要になる。さらにデマンド
計を設置している事業所は少ないので、特定の事業所が
省電力を実施しても、電力供給側から見た場合の全体的
な管理はできないということもある。
【0005】そこで本発明者は研究を重ね、商用電源回
線に流れる負荷電力をセンサで検出し、このセンサの検
出した電力値をあらかじめ設定された設定電力値と比較
し、その結果生ずる信号がメイン制御ユニットから発信
されると、これが負荷制御ユニットによって受信され、
受信信号で複数個の負荷をあらかじめ設定した順序また
はプログラムによってオン、オフ制御する消費電力管理
システムを開発し、既に特許出願をしている(特開平6
−86461号公報参照)。
【0006】この発明によれば、大口の需要者である事
業所等の消費電力管理を、遠隔地にある管理装置で行な
うことができるので、1箇所で複数箇所の管理を正確
に、また迅速に行なえることになる。
【0007】しかしながら、この発明の技術では負荷の
制御がオン,オフ制御であるので、そのときの電力消費
の状況では必ずしもオフにしなくてもよいときでもオフ
にしてしまうことがあり、負荷の種類によっては不便を
感ずることもあった。消費電力を管理するに当たり負荷
を減らすにしても、オフにせずにこれを行なえればより
便利なものになる。
【0008】先行技術として、単に誘導電動機の消費電
力を節減するための発明としては、特開昭62−285
691号公報に記載されたものがある。この発明は、最
大負荷時に電動機に供給される電流をあらかじめ記憶さ
せておき、この記憶値と電流現在値とにより、電動機へ
の供給電圧を制御するものである。この発明は電動機の
消費電力の節減はし得ても、直接的なものであり、本発
明のように遠隔制御を行うものではない。
【0009】インバータを使用して誘導電動機の制御を
行うものとしては、特開平5−227795号公報に記
載されたものがある。この公報のものは、インバータに
より最適力率を得るものである。また、やはり力率を求
めて制御するものに特開平5−316792号公報に記
載されたものがある。さらに特開平5−236795号
公報には、運転時の力率を求め、これを基準力率と比較
して差を求め、この差に応じて電動機への電圧制御を行
うものが記載されている。しかしながらこれらのどの発
明も、負荷の遠隔制御を行うものではない。
【0010】特開平5−316793号公報には、電動
機の運転時の負荷を負荷信号として求め、この負荷信号
を関数変換して補償信号を求め、この補償信号に応じて
出力電圧を制御するものが特開平5−316793号公
報に記載されている。この公報に記載されたものも、モ
ータの消費電力削減を、遠隔地点から行うものではな
い。
【0011】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、被制御機器への電力供給を、その周波数を変えるこ
とによって、殆どゼロに近い状態から100%まで、自
由に変えることができる消費電力管理システムを提供し
ようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、センサと、メイン制御ユニットと、負荷制御ユニ
ットと、インバータユニットとからなる消費電力管理シ
ステムであって、前記センサは、商用電源回線に流れる
負荷電力を検出するものであり、前記メイン制御ユニッ
トは、前記センサの検出した電力値をあらかじめ設定さ
れた設定電力値と比較する比較回路と、該比較回路の出
力信号を変調して送信する送信回路とを備えており、前
記負荷制御ユニットは、前記送信回路の送信信号を受信
する受信回路を有し、該受信回路の出力信号によってイ
ンバータユニットへ信号を発するものであり、前記イン
バータユニットは、前記負荷制御ユニットからの信号を
受けて負荷に供給する電力の周波数を変えるものであ
り、複数個の負荷をあらかじめ設定した順序またはプロ
グラムによって、メイン制御ユニット側から負荷の周波
数可変制御を行なう、消費電力管理システムである。
【0013】請求項2に記載された発明は、センサと、
メイン制御ユニットと、負荷制御ユニットと、インバー
タユニットとからなる消費電力管理システムであって、
前記センサは、商用電源回線に流れる負荷電力を検出す
るものであり、前記メイン制御ユニットは、前記センサ
の検出した電力値をあらかじめ設定された設定電力値と
比較する比較回路と、該比較回路の出力信号を変調して
送信する送信回路とを備えており、前記負荷制御ユニッ
トは、前記送信回路の送信信号を受信する受信回路を有
し、該受信回路の出力信号によってインバータユニット
へ信号を発するものであり、前記インバータユニット
は、商用電源回線の交流電流の周波数を変えるコンバー
タ回路を有し、該コンバータ回路によって適宜周波数に
変換された交流電流に対して、前記負荷制御ユニットか
らの信号により負荷の周波数可変制御を行なう、消費電
力管理システムである。
【0014】
【作用】請求項1に記載された発明によれば、商用電源
回線に流れる負荷電力がセンサによって検出され、この
検出された電力値は比較回路により、あらかじめ設定し
た設定電力値と比較される。この比較結果による信号が
メイン制御ユニットから発信されると、これが負荷制御
ユニットによって受信され、受信信号で複数個の負荷を
あらかじめ設定した順序またはプログラムによって、周
波数可変制御される。
【0015】請求項2に記載された発明によれば、イン
バータユニットに設けたコンバータ回路が、商用電源回
線の交流電流の周波数を変えるので、負荷の種類に応じ
てあらかじめ適切な周波数を選定しておき、その周波数
の前後でインバータユニットが周波数制御を行うことが
できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1について説明
する。1はメイン制御ユニットであり、2は負荷制御ユ
ニット、3はインバータユニット、4は負荷となるモー
タである。後述するように、制御ユニット1は読み込ま
れた消費電力からデマンド値を計算し、この計算結果を
目標値と比較する。目標値をオーバーしているときには
負荷制御ユニット2に信号を送る。信号を受けた負荷制
御ユニット2は、その信号を処理してインバータユニッ
ト3に送り、インバータユニット3はそのときもっとも
適切な周波数を発生してモータ4に供給することにな
る。制御ユニット1から負荷制御ユニット2への信号
は、後述するように商用電源回線に重畳される。
【0017】図1において符号5で示すものは電源線で
ある。この電源線5は、電力トランス(ポテンシャル・
カーレント・トランス)6を介して三相トランス7と単
相トランス8の各入力側に接続されている。これら三相
トランス7と単相トランス8の出力側には、三相200
ボルトの商用電源回線9と単相100ボルトの商用電源
回線10が接続されている。これらの商用電源回線9,
10は、便宜上1本の線で表示してあるが、商用電源回
線9は3本、商用電源回線10は2本の線からなってい
る。
【0018】電力トランス6には取引用複合計器(以
下、計器という)11が接続されている。この計器11
は電力トランス6の出力信号で消費電力を計測するセン
サとして機能するものであり、計測結果に応じたパルス
信号をパルス検出器12に出力するものである。パルス
検出器12は計器11からのパルス信号を処理するもの
で、その出力側には、メイン制御ユニット1のマイコン
(マイクロコンピュータ)13の入力側が接続されてい
る。マイコン13は、パルス検出器12に生ずる負荷電
力値をあらかじめ設定された設定電力値と比較する比較
回路として機能する。14は設定値を設定するキー設定
器である。
【0019】メイン制御ユニット1には、マイコン13
とキー設定器14のほかに、電源回路15、DTMF
(デュアル・トーン・マルチ・フレクェンシー)ジェネ
レータ16、変調回路17および送信回路18が設けら
れている。電源回路15はメイン制御ユニット1内の各
回路に所定の電源電圧を供給するものである。キー設定
器14によって設定値が設定され、この設定値を計器1
1からの信号と比較するマイコン13の出力側は、DT
MFジェネレータ16の入力側に接続されている。DT
MFジェネレータ16の出力側は、変調回路17を介し
て送信回路18の入力側に接続されている。送信回路1
8の出力側は商用電源回線10に接続されている。この
接続により、変調回路17で変調され、送信回路18に
導かれたDTMF信号は、商用電源回線10に乗ること
になる。
【0020】負荷制御ユニット2にも電源回路19が設
けられており、負荷制御ユニット2内の各回路に所定の
電源電圧を供給するようになっている。負荷制御ユニッ
ト2には、この電源回路19のほか、受信回路20、復
調回路21、DTMFレシーバ22、マイコン23およ
びD/Aコンバータ24が図示する順序で接続されて設
けられている。マイコン23は、DTMFレシーバ22
の出力信号を、あらかじめ設定された子機番号と比較
し、子機番号が一致したときD/Aコンバータ24に制
御信号を発するものである。25はマイコン23に子機
番号を設定する子機番号設定スイッチである。
【0021】受信回路20の入力側は電源回路19とと
もに商用電源回線10に接続されており、前述のように
出力側を商用電源回線10に接続した送信回路18の出
力を、この商用電源回線10を介して受けるようになっ
ている。
【0022】インバータユニット3には、入力側を三相
200ボルトの商用電源回線9に接続したコンバータ回
路26を介して、インバータ回路27の入力側が接続さ
れている。インバータ回路27の出力側には、負荷とな
るモータ4が接続されている。この接続により、商用電
源回線9からの電力がコンバータ回路26により所定の
周波数に変換維持されてインバータ回路27に供給さ
れ、インバータ回路27で制御されてモータ4に供給さ
れる。負荷制御ユニット2のD/Aコンバータ24には
V/Fコンバータ(電圧/周波数変換器)28の入力側
が接続され、このV/Fコンバータ28の出力側はPW
M制御回路(パルス幅変調制御回路)29を介してイン
バータ回路27の制御端に接続されている。
【0023】このように構成された装置は、1台のメイ
ン制御ユニットに対して複数台の負荷制御ユニット2を
組み合わせて使用する。一例としては、DTMFジェネ
レータ16が16種類のトーン信号を発する場合、単純
な組み合わせでは、オンとオフに2個ずつのトーン信号
を使用するとして8個の負荷制御ユニット2を使用する
ことができる。すなわち、第1の負荷制御ユニット2の
オンを第1のトーン信号で行い、第7のトーン信号でオ
フとするような使用方法である。負荷制御ユニット2は
負荷となるモータ4の1台ごとに設けられるから、この
場合でも8台のモータ4に対し、1台のメイン制御ユニ
ット1で負荷電力に対応してオン、オフ制御を行うこと
ができることになる。
【0024】インバータユニット3は、負荷制御ユニッ
ト2からオンの信号を受けたときモータ4を100%の
稼働率で運転し、オフの信号を受けたときには、あらか
じめ設定された周波数まで下げてモータ4を運転する。
【0025】計器11が電力トランス6の出力信号で消
費電力を計測し、計測結果に応じたパルス信号をパルス
検出器12に出力すると、パルス検出器12は計器11
からのパルス信号を処理し、処理信号をその出力側に接
続されたマイコン(マイクロコンピュータ)13に入力
する。マイコン13は、パルス検出器12に生ずる負荷
電力値を、あらかじめ設定された設定電力値と比較する
比較回路として機能し、その結果をDTMFジェネレー
タ16に入力する。
【0026】DTMFジェネレータ16は、複数個の負
荷制御ユニット2のうちのあらかじめ設定されたものに
対応したトーン信号を発生し、この信号とともに、マイ
コン13からの信号を変調回路17に送る。変調回路1
7は適当な周波数の高周波信号をこれらの信号で変調
し、送信回路18に出力する。送信回路17はこの信号
を商用電源回線10に乗せる。
【0027】商用電源回線10には複数個の負荷制御ユ
ニット2が接続されているので、すべての負荷制御ユニ
ット2の受信回路20はこの信号を受信し、復調回路2
1がトーン信号に復調する。DTMFレシーバ22は復
調されたトーン信号からDTMFを読み取り、マイコン
23に入力する。マイコン23は、この信号を子機番号
設定スイッチ25によってあらかじめ設定された子機番
号と比較し、子機番号が合致したとき、DTMFレシー
バ22からの信号をDAコンバータ24に出力する。子
機番号が一致しないときには、当該負荷制御ユニット2
は機能しない。
【0028】DAコンバータ24は、マイコン23から
のディジタル信号をアナログの電圧信号に変換し、イン
バータ回路3のV/F変換回路28に供給する。V/F
変換回路28は電圧信号を周波数信号に変換し、これを
PWM制御回路29に入力する。PWM制御回路29
は、この信号でインバータ回路27を制御する。インバ
ータ回路27にはコンバータ回路26によって所定の周
波数に設定された商用電源回線9からの電力が供給され
ているので、この電力の周波数を変え、モータ4に供給
する。
【0029】上記作用において、負荷制御ユニット2の
マイコン23でD/Aコンバータ24の出力電圧を変え
ることにより、メイン制御ユニット1からのオン信号と
オフ信号のそれぞれに対する出力周波数を変え、数段階
に制御をすることができる。モータ4は、供給する電力
の周波数が変わることによって、消費電力が大きく変わ
ることになる。
【0030】以上説明した実施例において、メイン制御
ユニット1のDTMFジェネレータ16が発するトーン
信号が変われば、そのトーン信号に合致した負荷制御ユ
ニット2が作動することはいうまでもない。
【0031】また、メイン制御ユニット1の送信回路8
からの信号を商用電源回線10に乗せたが、このように
せず専用の信号回線を設けてもよい。また電線によら
ず、電波あるいは光信号によって、ワイヤレスで信号を
送るようにしてもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た消費電力管理システムであるから、複数個の負荷に対
し、1台のメイン制御ユニットで効率良く、また自由な
順序あるいはプログラムで電力供給の制御ができること
になる。オンオフ制御と異なり、インバータにより任意
の周波数を供給できるから、電力供給事情に合わせた制
御を行うことができる。そしてインバータユニットに商
用電源回線の交流電流の周波数を変えるコンバータ回路
を設けたものでは、このコンバータ回路によって適宜周
波数に変換された交流電流に対して、負荷の周波数可変
制御を行なうことができるから、より効率的な制御が行
える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【符号の説明】
1 メイン制御ユニット 2 負荷制御ユニット 3 インバータユニット 4 モータ 7 三相トランス 8 単相トランス 9 商用電源回線 10 商用電源回線 11 計器 12 パルス検出器 13 マイコン 14 キー設定器 16 DTMFジェネレータ 17 変調回路 18 送信回路 20 受信回路 21 復調回路 22 DTMFレシーバ 23 マイコン 24 D/Aコンバータ 25 子機番号設定スイッチ 26 コンバータ回路 27 インバータア回路 28 V/F変換回路 29 PWH制御回路
フロントページの続き (72)発明者 大塚 穣 東京都三鷹市上連雀1丁目12番17号 アツ デン株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 センサと、メイン制御ユニットと、負荷
    制御ユニットと、インバータユニットとからなる消費電
    力管理システムであって、前記センサは、商用電源回線
    に流れる負荷電力を検出するものであり、前記メイン制
    御ユニットは、前記センサの検出した電力値をあらかじ
    め設定された設定電力値と比較する比較回路と、該比較
    回路の出力信号を変調して送信する送信回路とを備えて
    おり、前記負荷制御ユニットは、前記送信回路の送信信
    号を受信する受信回路を有し、該受信回路の出力信号に
    よってインバータユニットへ信号を発するものであり、
    前記インバータユニットは、前記負荷制御ユニットから
    の信号を受けて負荷に供給する電力の周波数を変えるも
    のであり、複数個の負荷をあらかじめ設定した順序また
    はプログラムによって、メイン制御ユニット側から負荷
    の周波数可変制御を行なう、消費電力管理システム。
  2. 【請求項2】 センサと、メイン制御ユニットと、負荷
    制御ユニットと、インバータユニットとからなる消費電
    力管理システムであって、前記センサは、商用電源回線
    に流れる負荷電力を検出するものであり、前記メイン制
    御ユニットは、前記センサの検出した電力値をあらかじ
    め設定された設定電力値と比較する比較回路と、該比較
    回路の出力信号を変調して送信する送信回路とを備えて
    おり、前記負荷制御ユニットは、前記送信回路の送信信
    号を受信する受信回路を有し、該受信回路の出力信号に
    よってインバータユニットへ信号を発するものであり、
    前記インバータユニットは、商用電源回線の交流電流の
    周波数を変えるコンバータ回路を有し、該コンバータ回
    路によって適宜周波数に変換された交流電流に対して、
    前記負荷制御ユニットからの信号により負荷の周波数可
    変制御を行なう、消費電力管理システム。
JP17591294A 1994-07-05 1994-07-05 消費電力管理システム Pending JPH0823630A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8101701B2 (en) 2006-12-01 2012-01-24 Menicon Nect Co., Ltd. Fumaric acid derivatives and ophthalmic lenses using the same
JP2018081723A (ja) * 2018-01-24 2018-05-24 住友電気工業株式会社 センサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8101701B2 (en) 2006-12-01 2012-01-24 Menicon Nect Co., Ltd. Fumaric acid derivatives and ophthalmic lenses using the same
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